(57)【要約】  アキュムレータ１０は、円筒状のアキュムレータ密閉容器１１と、アキュムレータ密閉容器１１に冷媒を流入する入口管１２と、アキュムレータ密閉容器１１から冷媒を流出する第１出口管１３及び第２出口管１４と、入口管１２から流入された冷媒の流れ３３５ｃを左右の２方向に分配する山型ガイド３１とを備えた。連通口３０１ａ，３０１ｂが、斜面３１ａ，３１ｂの先に形成されている。連通口３０１ａ，３０１ｂは、山型ガイド３１によって左右方向に分配された冷媒の流れを、上側出口管１３、１４の開口部１３ａ，１４ａに向けて通過させる。
2012026004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有する筒状の密閉容器と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間に冷媒を流入する入口管と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間の冷媒を吸い込む出口管と、
前記密閉容器の前記内部空間を前記入口管の前記開口側の上流空間と、前記出口管の前記開口側の下流空間とに仕切ると共に、第１の斜面と第２の斜面とを有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面との交差部分で凸部を形成し、前記凸部側が前記入口管の前記開口の方向を向く山型形状の山型流れガイドと
を備え、
前記上流空間と前記下流空間とを連通する連通口が、
前記凸部から前記第１の斜面を下った前記第１の斜面の端部と、前記凸部から前記第２の斜面を下った前記第２の斜面の端部との位置に、形成されたことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記アキュムレータは、さらに、
前記入口管の前記開口から流入される冷媒の流入方向に対して前記山型流れガイドよりも上流の位置で前記密閉容器の前記内部空間に配置され、前記入口管の前記開口付近の位置から前記山型流れガイドの前記凸部側の方向に向かうに従って流路断面が次第に広がるディフューザ形の流路をなす入口管流れガイドを備えたことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項３】
前記山型流れガイドは、
前記入口管の前記開口側から前記凸部側を見た場合に、前記出口管の前記開口を覆うこと特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項４】
前記山型流れガイドは、
前記稜線を含み、かつ、前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向に広がる面に対して、略対称な形状であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項５】
前記山型流れガイドの前記第１斜面と前記第２の斜面とは、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向に対する傾斜角度が、前記稜線から下るにつれて次第に大きくなることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項６】
前記山型流れガイドの前記第１斜面と前記第２の斜面とは、
平坦であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項７】
前記出口管は、
２本接続され、かつ、前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向から見た場合にそれぞれの前記出口管の前記開口が並んで位置し、
前記山型流れガイドは、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向から前記凸部側を見た場合、前記出口管の前記開口が並ぶ一方の方向を基準とした場合の前記稜線の一方の方向の角度γが、略９０度と鋭角とのいずれかの角度であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項８】
前記アキュムレータは、さらに、
前記出口管の前記開口の位置に設置されることにより、前記連通口を通過した前記冷媒の流れを前記出口管の前記開口に導く出口管流れガイドを備えたことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項９】
前記アキュムレータは、さらに、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向において前記山型流れガイドと前記出口管流れガイドとの間に設置され、前記連通口を通過した冷媒の流れを前記出口管の前記開口に導く仕切り流れガイドを備えたことを特徴とする請求項８記載のアキュムレータ。
【請求項１０】
前記入口管は、
前記密閉容器の前記筒状の上部に接続され、前記筒状の上部から下部に向けて冷媒を前記開口から流入し、
前記入口管流れガイドは、
前記密閉容器の前記上部を構成する部材が、前記ディフューザ形状の流路に形成されることによって実現されることを特徴とする請求項２記載のアキュムレータ。
【請求項１１】
前記ディフューザ形の流路は、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向の直線を回転軸とする回転体形状であることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項１２】
前記ディフューザ形流路の流路断面外周が広がる角度は、
前記ディフューザ形流路を開始する前記入口管付近で０度以上４０度以下の範囲である請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項１３】
前記山型流れガイドは、前記第１の斜面と、前記第２の斜面と、前記凸部とを、１枚の板を山折して形成したことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項１４】
圧縮機と、前記圧縮機に付設されたアキュムレータと、放熱器と、膨張機構と、蒸発器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、
前記アキュムレータは、
内部空間を有する筒状の密閉容器と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間に冷媒を流入する入口管と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間の冷媒を吸い込む出口管と、
前記密閉容器の前記内部空間を前記入口管の前記開口側の上流空間と、前記出口管の前記開口側の下流空間とに仕切ると共に、第１の斜面と第２の斜面とを有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面との交差部分で凸部を形成し、前記凸部側が前記入口管の前記開口の方向を向く山型形状の山型流れガイドと
を備え、
前記アキュムレータは、更に、
前記上流空間と前記下流空間とを連通する連通口が、
前記凸部から前記第１の斜面を下った前記第１の斜面の端部と、前記凸部から前記第２の斜面を下った前記第２の斜面の端部との位置に、形成されたことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
気液二相の二相冷媒を、気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離方法において、
流入する前記二相冷媒の流入方向に対して上流空間と、下流空間とに仕切られた内部空間を有する密閉容器の前記上流空間に、前記二相冷媒を流入し、
前記上流空間に流入された前記二相冷媒を、前記密閉容器の内壁の方向に進む第１の流れと、前記二相冷媒の流入方向に対して前記第１の流れと略対称の方向に進む第２の流れとの２つの流れに分配し、
前記第１の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第１の連通口を通過させ、前記第２の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第２の連通口を通過させる
ことを特徴とする気液分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、アキュムレータ、冷媒圧縮機、冷媒圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクル及び気液分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍冷蔵庫、空気調和機、ヒートポンプ式給湯器等の蒸気圧縮式冷凍サイクルには、回転式圧縮機を用いた蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられる。地球温暖化防止を図る観点等から、蒸気圧縮式冷凍サイクルの省エネルギー化と効率化とが必要である。【０００３】
また、冷媒のＧＷＰ（地球温暖化係数）を抑制する規制も強化され、ＨＣ（イソブタン、プロパン）などの自然冷媒や、ＨＦＯ１２３４ｙｆなどの低ＧＷＰ冷媒等を用いることが検討されている。しかし、これらの冷媒は、従来のフロン冷媒に比べて低密度で動作するため、圧縮機の内部で生じる圧力損失による動力損失が大きくなる。そのため、これらの冷媒を用いた場合、圧縮機効率低下や、圧縮機の容積増大が課題となる。【０００４】
蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて冷媒回路液側に配置される従来のアキュムレータは、所定の液冷媒を貯蔵するよう設計され、冷媒回路で循環する冷媒量を調整するように設計される。通常、冷媒回路液側の圧力損失は冷媒回路ガス側より小さいので、圧力損失を低減する工夫がなされてこなかった。【０００５】
あるいは、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路に用いられる従来の気液分離器（あるいは油分離器）は、冷媒回路に液冷媒や油が循環することで生じるＣＯＰ低下や信頼性低下を防ぐ手段として用いられ、気液分離効率（あるいは油分離器効率）を向上するように設計される。通常、従来の気液分離器は、冷媒圧縮機で圧縮後の高圧側に配置される。従来の気液分離器は、低流速で圧力損失が小さいので、圧力損失を低減する工夫がなされてこなかった。【０００６】
一方、冷媒圧縮機の吸入側に付設される従来のアキュムレータは、過渡的に液冷媒が大量に吸入され圧縮機構が損傷するのを防ぐため、圧縮機構の上流側に配置されて冷媒を気液分離する。また、このアキュムレータに吸入される冷媒は、低圧低密度のガス状態であり、比較的速度が速く圧力損失が動力損失に占める割合が大きい。このため、圧縮シリンダ吸入過程での不足膨張（アンダーシュート）損失により、圧縮機効率の低下と冷凍サイクルＣＯＰの低下とを招く。【０００７】
ここで、従来一般的なアキュムレータの構造と機能について説明する。一般的なアキュムレータは、円筒胴体の密閉容器、前記密閉容器の上方に配置された入口管を、前記密閉容器の下方に配置された出口管を備える。入口管から密閉容器の内部へ流入した冷媒は、密閉容器の内部空間で気液分離される。分離された液冷媒は密閉容器内に貯蔵され、分離された気冷媒は出口管を経由して圧縮シリンダへ吸入される。
アキュムレータの密閉容器内部には、入口管から流入した冷媒の流れを遮る仕切り板が、入口管と出口管開口部との間に設けられ、気液混合状態の冷媒から液体を分離する働きをする。円筒胴形状の密閉容器内部空間は、仕切り板によって上流空間と下流空間とに区画される。そして、仕切り板を避けて下流空間へ連通する連通口が備えられるが、入口管から出口管開口部へ冷媒が直接流れ込まないようにするため、真上から（通常は円筒胴形状のアキュムレータの入口管側から）みて、連通口は出口管開口部と重ならないように配置される。【０００８】
特許文献１には、密閉容器内２個の圧縮シリンダを並列に上側と下側に配置した二気筒圧縮機に付設するアキュムレータの例が示されている。特許文献１のアキュムレータは１個の入口管と２個の出口管を備えており、一方の出口管は第１圧縮シリンダに連通し、もう一方の出口管は第２圧縮シリンダに連通する。
第１圧縮シリンダと第２圧縮シリンダとは逆位相で圧縮動作し、圧縮機がアキュムレータの密閉容器内部から冷媒を吸い込むタイミングが１８０°ずれるので、密閉容器内での冷媒流れが非定常に変動し、圧力損失が増加する。このため、アンダーシュート損失増加による圧縮機効率低下を生じる。【０００９】
特許文献２に記載のアキュムレータでは、アキュムレータ密閉容器の内壁に外周が近接する傘形状板の第２仕切り板が円板状の第１仕切り板の下部に固着される。この傘形状板の第２仕切り板により、入口管から軸方向に流入した冷媒の流れが３６０°方向全体に広げられ、液冷媒が密閉容器壁面に当たる。このように液冷媒を壁面に付着させながら落下させることにより気液分離させる。。この方式は、気液分離効率が向上し圧縮機の信頼性を向上する効果を奏するものである。【００１０】
特許文献３の図３のアキュムレータでは、入口管から流入した冷媒をインボリュート形状の曲り管で、アキュムレータ密閉容器壁面に衝突させて気液分離す方法が開示されている。この気液分離方法によると、遠心分離効果と壁面付着効果により、高い気液分離効率が得られる。これを適用した蒸気圧縮式冷凍サイクルは効率と安定性を改善できる。【００１１】
特許文献４に記載のアキュムレータでは、圧縮機と付設したアキュムレータを横置きした場合に、アキュムレータ密閉容器内に貯まる油を吸出して、圧縮機が油切れになりにくくするため、アキュムレータ密閉容器内の出口管に、絞り部と細管を設けた発明が開示されている。特許文献４の図１のアキュムレータの断面図から、アキュムレータ密閉容器の上部鏡板は冷媒が流入する入口管と滑らかに接続され、入口管から上部鏡板の入口付近にかけて、流路断面径が緩やかに広がるディフューザ形状に近いと推測される。入口付近の広がり角（２θ）は十分小さい角度から緩やかに増加するラッパ型形状と推測される。【００１２】
非特許文献１のｐ５９によれば、ディフューザは流体の損失を小さい状態で速度エネルギーを圧力エネルギーに回復する手段であり、最も単純な円錐形ディフューザの場合で、広がり角２θが０度から４０度の範囲内で、ディフューザ効率（静圧回復効率）ηが改善される。【００１３】
非特許文献２のｐ４４４−ｐ４４５によれば、代表的な形状の物体が流れから受ける圧力抵抗を動圧で無次元化した抵抗係数が開示されている。
・３次元物体形状の場合；
半球で凸面側が上流を向く場合の抵抗係数は０．４２、円錐で頂角６０度が上流を向く場合の抵抗係数は０．５、円板が流れに直交する場合の抵抗係数は１．１７である。
・２次元物体形状の場合；
半円凸面側が上流を向く場合の抵抗係数が１．２、頂角６０度が上流を向く場合の抵抗係数は１．２５、平板が流れに直交する場合の抵抗係数は２．３である。
以上から、仕切り板の流れに直交する平板部で受ける圧力抵抗は、半球面、または、鋭角の傾斜面が受ける圧力抵抗の約２倍であると予測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平４−０００１６８号公報
【特許文献２】特開平８−２６１６０３号公報
【特許文献３】特開２００８−２７５２１１号公報
【特許文献４】特開平４−８６４６５号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】桜井照男著、タ−ボ流体機械とディフュ−ザ、日刊工業新聞社（１９８３）、ｐ５８−６７、ｐ１１７、ｐ１４７
【非特許文献２】（社）日本流体力学学会編、「流体力学ハンドブック」平成１０年５月１５日、ｐ．４４４−４４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
圧縮機吸入側に付設するアキュムレータでは、冷媒が低圧低密度のガス状態であり圧力損失が大きく、圧縮機効率の低下、冷凍サイクルＣＯＰの低下に及ぼす影響が大きい。
前記アキュムレータで圧力損失が生じる主な箇所を以下に示す。
（１）入口管から上流空間へ流入する入口で急拡大流れとなり密閉容器内壁から剥離し圧力損失が生じる。
（２）仕切り板に区画された上流空間から下流空間へ連通口を通過するとき、仕切り板への衝突流れ、連通口への分配流れ、曲り流れ、収縮流れ、拡大流れによって圧力損失が生じる。
（３）一旦、下流空間で広がった流れが出口管開口部へ流入するときに、曲り、収縮、合流によって圧力損失が生じると。
（４）出口管を通過し圧縮シリンダに流入するときに生じる、曲り管路流れと拡大流れによって圧力損失が生じる。【００１７】
また、特許文献１、特許文献２に記載のいずれのアキュムレータにおいても、軸方向流れに直交する円板に多数の丸孔形状の連通口があけられた仕切り板が備えられており、この連通口は真上からみて出口管開口部と重ならないように配置し、液冷媒が直接入って圧縮シリンダを損傷する危険性を防ぐ。また、仕切り板の冷媒が直角に衝突することにより気液分離機能も兼ねる。しかしながら、入口管から流入する冷媒は仕切り板に直角に衝突するため、軸方向の運動量は失われやすい構造であり、圧力損失が大きいことが課題である。【００１８】
また、特許文献２は、入口管から軸方向に流入した冷媒の流れを傘形状板により３６０度方向全体に広げて液冷媒を密閉容器壁面に衝突させた後に、３６０度方向に分岐された冷媒を２本の出口管の開口部に向かう際に、一旦、３６０度全体に分岐した冷媒を合流させる。この合流の際に発生する圧力損失が大きいという課題である。また、特許文献２のような傘形状板の仕切り板は、円板にプレス加工で連通口を設けた仕切り板に比べて、加工と固定方法が難しく、コストアップの原因になることが課題である。【００１９】
特許文献３の図３のアキュムレータでは、１本の曲り管で、軸方向の流れを径方向に変換する。このため、アキュムレータ密閉容器内の上流空間の流れは非対称となり、流入時の軸方向流れの運動量は保存されにくく、圧力損失が大きいことが問題である。このアキュムレータを冷媒圧縮機吸入側に備えると、圧縮機効率低下の要因となる。【００２０】
特許文献４に記載のアキュムレータでは、冷媒を流入する入口管を接続した上部鏡板の入口付近の形状はラッパ型円錐ディフューザ形状であり、入口付近の広がり角（２θ）が十分小さい（図から約４０度以内）と読み取れるので、ほぼ剥離しないで密閉容器内に流入する。次に、冷媒は、その下流側の仕切り板（バッフル）で気液分離後、出口管の開口部に流れ込む。そのため、ディフューザ形状の入口管付近を通過する間は剥離しない整流状態の流れは、その下流側の仕切り板（バッフル）で急激に乱され、前半のディフューザ効果が大幅に損なわれることが予測される。なお、特許文献４は、アキュムレータの詳細な構造が不明であり、特に圧力損失低減効果については言及されていない。【００２１】
以上、従来のアキュムレータでは圧力損失低減方法について課題が残る。本発明では、とくに上記（２）と（３）の圧力損失改善方法について着目した。本発明は、冷媒圧縮機に付設するアキュムレータの気液分離効果を保ちつつ、圧力損失を低減し圧縮機効率を改善し、また、コストアップとならないアキュムレータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明のアキュムレータは、
内部空間を有する筒状の密閉容器と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間に冷媒を流入する入口管と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間の冷媒を吸い込む出口管と、
前記密閉容器の前記内部空間を前記入口管の前記開口側の上流空間と、前記出口管の前記開口側の下流空間とに仕切ると共に、第１の斜面と第２の斜面とを有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面との交差部分で凸部を形成し、前記凸部側が前記入口管の前記開口の方向を向く山型形状の山型流れガイドと
を備え、
前記上流空間と前記下流空間とを連通する連通口が、
前記凸部から前記第１の斜面を下った前記第１の斜面の端部と、前記凸部から前記第２の斜面を下った前記第２の斜面の端部との位置に、形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、気液分離効果を確保し、圧力損失を低減するアキュムレータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図２】実施の形態１に係る図１のアキュムレータ１０のＡ−Ａ横断面図。
【図３】実施の形態２に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図４】実施の形態２に係る曲り流れガイド３２の斜視図。
【図５】実施の形態３に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図６】実施の形態４に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図７】実施の形態５に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図８】実施の形態６に係るアキュムレータ１０の曲り流れガイドを示す横断面図。
【図９】実施の形態７に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図１０】実施の形態８に係るアキュムレータ１０の縦断面図。
【図１１】実施の形態９に係るアキュムレータ１０の断面図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ横断面図。
【図１３】実施の形態１０に係る蒸気圧縮式冷凍サイクル７０の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき、実施の形態１〜１０を説明する。実施の形態１〜６、９では、第１圧縮シリンダと第２圧縮シリンダの上下２つ有する二気筒圧縮機に使用されるアキュムレータについて説明し、実施の形態７、８では単気筒圧縮機に使用されるアキュムレータを説明する。実施の形態１０では蒸気圧縮式冷凍サイクルを説明する。図中において上流空間２１の冷媒流れを白抜き矢印で、下流空間２２の冷媒流れを黒抜き矢印で示す。
また、以下の実施の形態では、第１ガイド〜第４ガイドが登場する。図７には全てのガイドが現れている。
入口管流れガイド４１を第１ガイドともいう。
曲り流れガイド３２（山型流れガイド）を第２ガイドともいう。
出口管流れガイド８１を第３ガイドともいう。
仕切り流れガイド８２を第４ガイドともいう。
である。
【００２６】
実施の形態１．
図１〜図２を参照して実施の形態１のアキュムレータ１０を説明する。
図１は、実施の形態１に係るアキュムレータ１０の構成を示す縦断面図である。
図２は、実施の形態１に係る図１のアキュムレータのＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
＜構成説明＞
（アキュムレータ１０）
アキュムレータ１０は、二気筒圧縮機１の圧縮機密閉容器２の外側に付設される。二気筒圧縮機１が蒸発器７４（図１３）から過渡的に過剰な液冷媒を吸入することを防ぐために、アキュムレータ密閉容器１１は、気液分離された液冷媒を一時的に貯蔵する。二気筒圧縮機１の圧縮機密閉容器２内部の下方には、第１圧縮シリンダ３と第２圧縮シリンダ４との、２個のロータリ式の圧縮シリンダが上下に配置される。
【００２８】
（アキュムレータ密閉容器１１）
アキュムレータ密閉容器１１は、中心軸９に対して軸対象な円筒胴体１１ｂと、上部鏡板１１ａと、下部鏡板１１ｃとを溶接して構成した耐圧容器である。上部鏡板１１ａには、アキュムレータ内部空間２０に冷媒を流入する入口管１２が取り付けられる。下部鏡板１１ｃには、アキュムレータ内部空間２０から第１圧縮シリンダ３へ冷媒を流出する第１出口管１３と、第２圧縮シリンダ４へ冷媒を流出する第２出口管１４とが取り付けられる。なお、アキュムレータ密閉容器１１は、内部空間下側に液を貯蔵するため、第１出口管１３と第２出口管１４とのそれぞれの開口部１３ａ、１４ａを液面より上方に配置する。但し、ここで出口管１２、１３の開口部１３ａ、１４ａは、圧縮シリンダに吸入される主流路であって、アキュムレータ密閉容器１１の底付近につけられた油穴など、小さな穴は除く。
【００２９】
（上部鏡板１１ａ）
上部鏡板１１ａは、半球皿型形状である。上部鏡板１１ａは中心軸９の位置に穴を開けた上部鏡板１１ａを内側に折り曲げて、内径が入口管１２の外径より＋公差の円筒穴をつくり、ここに入口管１２を通して溶接する。
【００３０】
（入口管１２）
入口管１２は上部鏡板１１ａに配置され、入口管１２から冷媒を軸方向（ここでは中心軸９に一致）にアキュムレータ密閉容器１１の下方に向けて流入する。つまり図１では、入口管１２の開口部１２ａから流出される冷媒流入方向３３５ｃは、中心軸９方向と同じである。
【００３１】
（曲り流れガイド（第２ガイド）３１）
入口管１２から出口管１３、１４の開口部１３ａ、１４ａへの冷媒の中心軸９方向流れを遮る位置に、曲り流れガイド３１（山型流れガイド）を配置する。曲り流れガイド３１は、中心軸９に対してα傾斜した２枚の平坦な斜面３１ａ、３１ｂが重なりあって稜線３１１を構成し、山側形状の凸部３２１（稜線３１１）がちょうど中心軸上流側を向いている。アキュムレータ内部空間２０は、曲り流れガイド３１によって、上流空間２１と下流空間２２とに仕切られる（曲り流れガイド３１は、先行例の仕切り板の機能を兼ねる）。曲り流れガイド３１は、入口管１２から中心軸９方向に流入した冷媒の流れ方向を、アキュムレータ密閉容器１１の半径方向へと変換する斜面３１ａ、３１ｂを備えている。曲り流れガイド３１は、斜面３１ａ、３１ｂの延長方向に、アキュムレータ密閉容器１１の内壁と共に、連通口３０１ａと連通口３０１ｂとを形成する。曲り流れガイド３１を円筒胴体１１ｂに溶接するため円筒アングル部材２９（ガイド取付けフランジともいう）に溶接して固定する。
第２ガイド３１は、稜線３１１を含み、かつ、入口管１２の開口部１２ａから流入する冷媒の流入方向３３５ｃに広がる面に対して、略対称な形状である。後述する第２ガイド３２〜３５も同様である。
【００３２】
（稜線方向Ｘの角度γ、連通口３０１ａ、３０１ｂ）
図２に示すように、曲り流れガイド３１とアキュムレータ密閉容器の円筒胴体１１ｂの内壁４１１との間に、範囲５１ａ、５１ｂで示す隙間を設けて、上流空間２１と下流空間２２とを連通する連通口３０１ａ（通過口）、連通口３０１ｂ（通過口）を形成した。それ以外の範囲では、曲り流れガイド３１とアキュムレータ密閉容器１１の内壁４１１との間は隙間がない状態に配置した。範囲５１ａの中心と範囲５１ｂの中心とを通る直線５２と、第１出口管１３（冷媒流出口）の開口部１３ａの中心と第２出口管１４（冷媒流出口）の開口部１４ａの中心と中心とを通る直線５３とを、Ａ−Ａ断面で見て同一直線上に重なるように配置した。すなわち、実施の形態１では、曲り流れガイド３１は、アキュムレータ密閉容器１１の上方（Ｙ矢視）から見た場合、第１出口管１３、第２出口管１４の冷媒流出口が並ぶ一方の方向（図２のＺ方向）を基準とした場合の稜線方向Ｘの角度γが角度範囲において、略９０度となるように配置される。
【００３３】
（第１出口管１３、第２出口管１４）
第１出口管１３、第２出口管１４は、アキュムレータ密閉容器１１に接続され、アキュムレータ密閉容器１１の内部から冷媒を流出する。第１出口管１３、第２出口管１４の冷媒流出口は、第２ガイド３１よりも下方の下流空間２２に配置される。第１出口管１３、第２出口管１４の２本の出口管は、図２に示すようにアキュムレータ密閉容器１１の上方から見た場合にそれぞれ媒流出口が並んで位置する。
【００３４】
＜作用の説明＞
以下、図１、図２を参照して、アキュムレータ１０での冷媒の流れを説明する。
【００３５】
（冷媒の流れ）
図１、図２を参照して、アキュムレータ１０での冷媒の流れを説明する。図１に示すように、入口管１２から中心軸９方向に向かって上流空間２１に流入した冷媒は、一旦、急拡大に広がり、上部鏡板１１ａの内壁付近に剥離渦を発生させながら、主流は中心軸９方向へ真直ぐ進む。次に、冷媒は、中心軸９方向の流れを遮る曲り流れガイド３１の凸部３２１付近に衝突して、流れ方向を中心軸９方向から斜面３１ａ、３１ｂに平行な２方向に分岐される。上部鏡板１１ａの内壁と第２ガイド３１に挟まれた曲り流路（３０−１）を通って径方向（円筒胴体１１ｂの内壁４１１の方向）に広がり、各斜面の延長上にある２個の連通口３０１ａ、３０１ｂに向かう。
【００３６】
（気液分離機能の確保）
連通口のある２方向に分岐した冷媒は、斜面３１ａ、３１ｂに沿って流れた後、アキュムレータ密閉容器１１の円筒胴体１１ｂの内壁４１１に衝突する。衝突角度は角度α相当であり、図１では角度αは約６０度である。これにより、吸入冷媒に含まれる液冷媒が壁面に当たり、液冷媒は壁面に付着し落下する。気液分離後のガス冷媒は出口管の開口部１３ａ、１４ａに向かって流れ方向を変えて出口管１３、１４に吸い込まれる。これにより、アキュムレータに必要な気液分離効率が確保できる。
【００３７】
（圧力損失の低減）
本実施の形態１の図１に示すアキュムレータ１０では、流れ方向を中心軸９方向から径方向に変換させるのに中心軸９に対して角度α斜いた斜面を用いた。このため、軸方向流れが直交する面（中心軸を法線とする面）に衝突する場合よりも全圧損失が少ない。気液分離にも効果的な角度（ここでは、α＝約６０度）で円筒胴体１１ｂの内壁４１１に冷媒を衝突させるので、高い気液分離効率と圧力損失の低減を両立することができる。また、本実施の形態１の図１に示すアキュムレータ１０では、冷媒の流れを山型形状の曲り流れガイドの２つの斜面で２分配し、２つの斜面の延長上に配置される２つの連通口に導く。そして、連通口に導かれた冷媒は同じ位相に配置される２つの出口管開口部１３ａ、１４ａに流出する。このため、冷媒流れは、分岐合流、旋回等による圧力損失が少ない。また、本実施の形態の曲り流れガイド３１は、稜線３１１を通る縦断面に対して対称な形状である。よって、冷媒が２方向に分岐するときに運動量が損なわれにくく、曲り流路が非対称な場合にくらべると、圧力損失が改善できる。
【００３８】
（曲り流れガイド３１の加工しやすさ）
曲り流れガイド３１は、一枚の金属板を山折に曲げることで、２枚の平坦な斜面３１ａ、３１ｂと１本の稜線３１１を基本に構成できる。また、曲り流れガイド３１の斜面の４個のカド部は同じ高さで円筒胴体１１ｂの内壁にほぼ接するので、円筒胴体１１ｂへの取り付けが比較的容易である。
【００３９】
以上、実施の形態１に係るアキュムレータ１０を付設した二気筒圧縮機では、比較的簡便な構造で気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減し、圧縮機効率を改善することが、低コストに実現できる。
【００４０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るアキュムレータ１０の構成を示す断面図である。
図４は実施の形態２に係る曲り流れガイドの斜視図である。実施の形態１と異なる点についてのみ説明する。
【００４１】
実施の形態２に係るアキュムレータ１０は、入口管１２の取り付け付近の上部鏡板１１ａの形状をディフューザ形流路に形成した点が第１の特長である。また、第２流れガイドの斜面が曲率を有することが第２の特長である。まず、第１の特徴の「ディフューザ形流路」について説明する。
【００４２】
ディフューザは流体の損失を小さい状態で速度エネルギーを圧力エネルギーに回復する手段である。非特許文献１のｐ５９によれば、最も一般的な円錐形ディフューザの場合、広がり角２θは、０度から４０度の範囲内で、ディフューザ効率（静圧回復効率）ηの改善効果、及び全圧損失の低減効果がある。
【００４３】
（上部鏡板１１ａ、ディフューザ形流路４０−２）
高圧容器であるアキュムレータ密閉容器１１の上部鏡板１１ａは、通常、半球形状または皿型形状である。本実施の形態２では、上部鏡板１１ａの内壁形状を中心軸９と同軸位置に円筒穴があけられた円錐ディフューザ形流路（４０−２）に近づける。中心軸９に丸孔を開けて、上部鏡板１１ａを中心軸９上方側に引き伸ばして、内径が入口管１２の外径より＋公差の円筒穴をつくる。この円筒穴に入口管１２を通して溶接する。上部鏡板１１ａは入口管の開口部１２ａから中心軸９方向に向かってラッパ形に広がる。入口管の開口部１２ａでの広がり角２θは、２θ＝０度から、２θ＝約４５度までの範囲で、ディフューザ効果による全圧損失の低減効果がある。上部鏡板１１ａの内壁はラッパ形に広がった後、紡錘型に広がり、円筒胴体１１ｂの内壁に繋がる。上部鏡板１１ａの後半部は第２ガイド３２との間に曲り流路（３０−２）を構成し、連通口３０１ａ、３０１ｂに連通する。
【００４４】
（入口管１２）
本実施の形態２では、入口管１２の開口部１２ａの端面にＣ面取りを加えること、及び、入口管１２のストレート部長さを一定以上長くすることにより、上部鏡板１１ａで構成するディフューザ形流路（４０−２）により、上流空間２１への冷媒流入時に生じる圧力損失を低減する。
【００４５】
（曲り流路（３０−２）、曲り流れガイド（第２ガイド）３２）
実施の形態２の山型の曲り流れガイド３２は、入口管１２から流入する冷媒の流れ方向を円筒胴体１１ｂの半径方向へと緩やかに変換する。このため、２つの斜面３２ａ、３２ｂはそれぞれ平坦でなく曲率（下（Ｙ方向）に凸）を備えた点が実施の形態１と異なる。このように曲り流れガイド３２の斜面３２ａと斜面３２ｂとは、入口管１２の開口部１２ａから流入する冷媒の流入方向３３５ｃに対する傾斜角度が、稜線３１１から下るにつれて次第に大きくなる。図３のように、曲り流れガイド３２は、アキュムレータ密閉容器１１の内部で、ディフューザ形流路（４０−２）よりも下流側で、入口管１２から出口管の開口部１３ａ、１４ａへの冷媒の流れを遮るように、凸部３２２（稜線３１２）が、ちょうど中心軸上流側を向いて配置される。曲り流れガイド３２は、アキュムレータ密閉容器１１の内部を上流空間２１と下流空間２２とに仕切る。連通口３０２ａ、３０２ｂは、出口管の開口部１３ａ、１４ａに繋がる。第２ガイド３２は、アキュムレータ密閉容器１１の円筒胴体１１ｂに溶接する円筒アングル部材２９に四隅３３１で固定される。
【００４６】
（冷媒の流れ）
図３に示すように、上流空間２１において、入口管１２から上流空間２１の中心軸９方向に流入した冷媒は、ラッパ形状の上部鏡板１１ａで形成した円錐ディフューザ形流路（４０−２）により緩やかに径方向（内壁方向）に広がりながら進む。そして冷媒は、上部鏡板１１ａの内壁付近に剥離渦を発生させながら、主流は中心軸９方向へ真直ぐ進む。次に、冷媒は、中心軸９方向の流れを遮る第２ガイド３２の凸部３２２付近に衝突して、流れ方向を中心軸９方向から斜面３２ａ、３２ｂ方向に分岐される。そして、冷媒は、上部鏡板１１ａの内壁と第２ガイド３２に挟まれた曲り流路（３０−２）を通って径方向（円筒胴体１１ｂの内壁４１１の方向）に広がり、各斜面の延長上にある２個の連通口３０２ａ、３０２ｂに向かう。
【００４７】
実施の形態２に係るアキュムレータ１０では、密閉容器の上部鏡板１１ａの入口側形状をディフューザ形状に変更することで、実施の形態１のアキュムレータ同等以上の圧力損失低減効果を得られる。
【００４８】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３に係るアキュムレータ１０の構成を示す縦断面図である。実施の形態３は、実施の形態２に対して、入口管流れガイド４１によってディフューザ形流路を形成する。実施の形態２と異なる点についてのみ説明する。
【００４９】
実施の形態２では、上部鏡板１１ａの内壁形状を円錐ディフューザ形流路（４０−２）に近づけた。しかし、高圧容器の上部鏡板１１ａを高効率なディフューザ形状にするには難しい。このため実施の形態３に係るアキュムレータ１０では、入口管１２の開口部１２ａの下流側に入口管流れガイド４１（第１ガイド）を配置することにより、ディフューザ形流路を形成した点が特長である。
【００５０】
（入口管流れガイド（第１ガイド）４１）、ディフューザ形流路（４０−３））
入口管流れガイド（第１ガイド）４１は、入口管１２の開口部１２ａの下流側に、アキュムレータ密閉容器１１の円筒胴体１１ｂの中心軸９下方向に沿って流路断面積が次第に末広がりに拡大するラッパ形の円錐ディフューザ形流路（４０−３）を形成する。第１ガイド４１の前半部は、入口管開口部１２ａでの広がり角２θ＝０度から、広がり角２θ＝約４５度までの範囲でディフューザ効果により全圧損失を低減する働きをする。一方、第１ガイド４１の後半部は、円筒胴体１１ｂの内径まで緩やかに広がるが、広がり角２θが大きい（９０度以上）ので、単独ではディフューザによる全圧損失低減効果は得られない。なお、ディフューザ形流路（４０−３）は、冷媒の流入方向３３５ｃの直線（実施の形態３では中心軸９と一致する直線）を回転軸とする回転体形状である。
【００５１】
（曲り流路（３０−３））
曲り流れガイド（第２ガイド）３２は、実施の形態２と同様であり、詳細な説明は省略する。実施の形態３は、第１ガイド４１とその内側に配置された山型形状の第２ガイド３２とで挟まれた空間に２又の曲り流路（３０−３）を形成し、入口管１２から流入する中心軸９方向の冷媒の流れを第１ガイド前半部のディフューザ効果で径方向（内壁方向）に広げる。さらに、２又の曲り流路（３０−３）により、斜面３２ａと３２ｂに沿って径方向に冷媒を２分配する。２分配された冷媒は連通口３０２ａ、３０２ｂに導から、円筒胴体１１ｂに衝突する。また、実施の形態２で述べたように、曲り流れガイド３２は、稜線３１２を通る縦断面に対して対称な形状なので、２方向に分岐するときに冷媒の運動量が損なわれにくい。よって、曲り流路が非対称な場合にくらべると、冷媒の圧力損失が改善できる。さらに、第１ガイド４１とその内側に配置された山型形状の第２ガイド３２の斜面３２ａ、３２ｂとは、Ｚ軸縦断面（図５）でみるとほぼ曲率が等しくて平行に曲がる形状であるので、これらに挟まれた２分配の曲り流路（３０−３）は、圧力損失が小さい形状である。
【００５２】
以上、実施の形態３に係るアキュムレータ１０を付設した二気筒圧縮機においても、アキュムレータの気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減して、圧縮機効率を改善できる。
【００５３】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係るアキュムレータ１０の構成を示す断面図である。実施の形態４のアキュムレータ１０は、実施の形態３のアキュムレータ１０に対して、さらに、出口管流れガイド８１（第３ガイド）を備える点が特長である。ディフューザ形流路４０−４、曲り流路３０−４の構成は、実施の形態３の図５のアキュムレータ１０のディフューザ形流路４０−３、曲り流路３０−３の構成と同じであり、その他の異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
（出口管流れガイド８１（第３ガイド））
実施の形態４では、第１出口管１３と第２出口管１４それぞれの開口部１３ａと１４ａの端面の近傍に、下流空間２２から第１出口管１３と第２出口管１４とへ流出する冷媒の流れ方向に向かって流路面積が縮小するノズル形状の出口管流れガイド８１を設けた。すなわち、出口管流れガイド８１は、入口管流れガイド４１とは逆に、アキュムレータ密閉容器１１の下方に向かうにしたがって断面積が減少するノズル形状である。出口管流れガイド８１は水平に切断すると、断面は円形である。なお、アキュムレータ密閉容器１１の内壁に衝突して、壁面に付着しながら落下する液冷媒の経路を確保するために、アキュムレータ密閉容器の円筒胴体１１ｂの内壁４１１と出口管流れガイド８１との間には隙間が設けられる。
【００５５】
実施の形態４に係るアキュムレータ１０では、出口管流れガイド８１を設けることで下流空間２２での冷媒流れが改善する。このため、下流空間２２から第１出口管１３と第２出口管１４とへ流出する際の縮小流れによる流動抵抗が低減する。よって、実施の形態３に係るアキュムレータよりも更に圧力損失を低減できる。
【００５６】
なお、出口管流れガイド８１は、連通口３０２ａ、３０２ｂから出口管開口部１３ａ、１４ａへ向かう冷媒の縮小流れを改善する形状であれば、水平に切断した断面が円形状であることに限定されない。例えば、先端（頂上、または、凸部）が下向きの山型の板状であっても同様の効果が得られる。また、実施の形態４では、第１出口管１３と第２出口管１４とに対して１個の出口管流れガイド８１を設ける構成としたが、第１出口管１３と第２出口管１４とに対して各１個ずつ計２個の出口管流れガイドを備えた場合も同様の効果が得られる。あるいは、計２個全体で出口管流れガイドとみてもよい。
【００５７】
実施の形態５．
図７は、実施の形態５に係るアキュムレータ１０の構成を示す断面図である。実施の形態５のアキュムレータ１０は、実施の形態４のアキュムレータ１０に対して、さらに、仕切り流れガイド８２（第４ガイド）を備える。ディフューザ形流路４０−５、曲り流路３０−５の構成は、実施の形態４の図６のアキュムレータ１０のディフューザ形流路４０−４、曲り流路３０−４の構成と同じであり、その他の異なる部分についてのみ説明する。
【００５８】
（仕切り流れガイド（第４ガイド）８２）
第４ガイド８２は、図７に示すように、アキュムレータ密閉容器１１の上下方向において曲り流れガイド３２（第２ガイド）と出口管流れガイド８１（第３ガイド）との間に設置される。仕切り流れガイド８２は、連通口３０２ａ、３０２ｂを通過した冷媒の流れを出口管１３、１４の開口部１３ａ、１４ａに導く。第４ガイド８２によって、第１出口管１３の開口部１３ａと第２出口管１４の開口部１４ａとの連通を閉塞し、連通口３０２ａから第１出口管の開口部１３ａへ冷媒を導く流路と、連通口３０２ｂから第２出口管の開口部１４ａへ冷媒を導く流路とを形成する。
【００５９】
実施の形態５に係るアキュムレータ１０では、仕切り流れガイド８２（第４ガイド）を設けることで、連通口３０２ａから第１出口管１３へ向かう冷媒の流れと、連通口３０２ｂから第２出口管１４へ向かう冷媒の流れとが、互いに干渉しにくくなる。このため、下流空間２２での冷媒流れが乱れにくくなるので、圧力損失を低減することができる。
【００６０】
実施の形態６．
図８を参照して実施の形態６を説明する。実施の形態８は、実施の形態６で述べた曲り流れガイド３３を、図１のＹ矢視で、時計方向に角度γだけ回転した位置に配置した実施形態である。
図８は、実施の形態６の曲り流れガイド３３の配置を示す図である。図８は、図１のＡ−Ａ断面に相当する。実施の形態１の曲り流れガイド３３は、図１のＡ−Ａ断面で見た場合、の稜線方向Ｘのなす角度（γ）５６が、実施の形態１の図２と異なる。すなわち、連通口の配置角度が異なる。
【００６１】
図８に示すように、実施の形態６では、曲り流れガイド３３とアキュムレータ密閉容器１１の内壁との間に、範囲５４ａ、５４ｂで示す隙間を設けて、上流空間２１と下流空間２２とを連通する連通口３０３ａ、３０３ｂを形成した。それ以外の範囲では、曲り流れガイド３３とアキュムレータ密閉容器１１との間を隙間なく配置した。そして、範囲５４ａの中心と範囲５４ｂの中心とを通る直線５５と、第１出口管の開口部１３ａの中心と第２出口管１４ａの中心とを通る直線５３とがなす角度５７をつけるように配置した。
【００６２】
実施の形態６に係るアキュムレータ１０では、連通口３０３ａから第１出口管開口部１３ａへの冷媒流れ方向と、連通口３０３ｂから第２出口管開口部１４ａへの冷媒流れ方向とが、アキュムレータ密閉容器１１の中心軸（円筒の中心軸）９を中心とした周回方向で一致するように、下流空間２２で旋回流（矢印３３３）が生じる。
【００６３】
このように、実施の形態６に係るアキュムレータ１０では、下流空間２２での冷媒流れに旋回流れが発生するため、実施の形態１〜５の曲り流れガイドに比べると、遠心分離による気液分離改善効果に優位である。、一方、圧力損失低減効果は不利である。どちらの効果を優先するかによって、角度γを調整すればよい。以上、実施の形態６に係るアキュムレータ１０を付設した二気筒圧縮機においても、アキュムレータの気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減して、圧縮機効率を改善できる。
【００６４】
実施の形態７．
図９は、実施の形態７に係るアキュムレータ１０の構成を示す断面図である。実施の形態３の図５と異なる部分について説明する。
【００６５】
実施の形態７では、実施の形態３に対して、曲り流れガイド３４（山型流れガイド）の形状を、実施の形態１の第２ガイド３１と同様に、２つの平坦な斜面３４ａ、３４ｂから構成され、かつ、先端が上向きとなる山型の板状とした。しかし、実施の形態１の第２ガイド３１と異なる点は、実施の形態７の曲り流れガイド３４の曲げ角（２α）６１は、実施の形態１の図１の曲げ角（２α）に比べて小さいことである。
【００６６】
実施の形態７のアキュムレータ１０では、入口管１２から流入した冷媒の分岐角度が実施の形態３に比べて小さく（鋭角）になる。このため、さらに、分配流れによる圧力損失低減効果が得られ、実施の形態３のアキュムレータに比べて、圧力損失を低減することができる。一方で、曲り流れガイド３４で構成される曲り流路（３０−７）を通って分岐した冷媒が、アキュムレータ密閉容器１１の内壁４１１と衝突時になす角度（β）は小さく（ここでは４５度以下）なる。このため、冷媒とアキュムレータ密閉容器１１の内壁との衝突方向（内壁と直交方向）の速度成分が小さくなり、実施の形態３のアキュムレータに比べて、気液分離改善効果は低下する傾向を示す。
【００６７】
このように、曲り流れガイド３４の曲げ角（２α）を小さくすることで、実施の形態１〜５の曲り流れガイドに比べると、圧力損失低減効果に有利であるが、壁面付着による気液分離効果改善には不利である。どちらの効果を優先するかによって、曲げ角（２α）を調整すればよい。以上、実施の形態７に係るアキュムレータ１０を付設した二気筒圧縮機においても、アキュムレータの気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減して、圧縮機効率を改善できる。
【００６８】
以上の実施の形態１〜７では、２個の圧縮シリンダを並列に備える二気筒圧縮機において、アキュムレータ密閉容器内に出口管２本の開口部がある場合について説明した。以下、実施の形態８では、これ以外の構成で、アキュムレータ密閉容器内に出口管１本の開口部を有する場合について同様の効果が得られる例を示す。
【００６９】
実施の形態８．
図１０は、単気筒圧縮機に使用される場合のアキュムレータ１０の構成を示す断面図である。図１０に示すアキュムレータ１０の基本構成は実施の形態３の図５に示すアキュムレータ１０と同様であり、異なる部分のみ説明する。実施の形態８に係るアキュムレータ１０は、単気筒圧縮機５の圧縮機密閉容器２の外側に付設され、下流空間２２に、１個の出口管１６を備え、出口管１６は圧縮シリンダ６と連通する。
【００７０】
入口管流れガイド４１と曲り流れガイド３２、これらで形成される曲り流路（３０−８）の構成は、実施の形態３と同じである。
【００７１】
実施の形態８に係るアキュムレータ１０を付設した単気筒圧縮機においても、アキュムレータの気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減して、圧縮機効率を改善できる。
【００７２】
実施の形態１〜８では、アキュムレータ密閉容器１１は中心軸９に対して軸対象な円筒形状として説明した。また、中心軸９上の容器上部に配置された入口管１２から冷媒を流入する場合について説明した。
・しかし、アキュムレータ密閉容器１１は必ずしも、軸対象形状でなくてもよい。つまり、筒状胴体は必ずしも円筒胴でなくてもよく、扁平した形状であってもよい。
・また、入口管１２から冷媒を流入する方向は、中心軸真下方向でなくてよい。例えば中心軸からずれていてもよいし、必ずしも真下方向でなくてもよい。
・すなわち、入口管１２から流入される冷媒の下流側に、デュフューザ形流路と山型形状の分配流路が配置されていればよい。
【００７３】
実施の形態９．
図１１は、実施の形態９に係るアキュムレータ１０の構成を示す縦断面図である。図１２は、アキュムレータ１０をＡ−Ａ横断面を真上から見た図である。実施の形態１〜８では、アキュムレータ密閉容器１１が中心軸９に対して軸対象な円筒形状で、中心軸上に配置された入口管１２から冷媒を流入した。これに対して、本実施の形態９では、筒状胴体１１ｂの真横に取り付けられた入口管１２から冷媒がアキュムレータ内部空間２０内に流入（流入方向３３５ｃ）する。流出された冷媒は、流入方向に広がる第１ガイド４２で形成されたディフューザ形流路（４０−９）を通って進む。そして、次に、冷媒は流入方向を遮る山型形状の第２ガイド３５（山型流れガイド）によって径方向に流れを変え、円筒胴体１１ｂの内壁面４１１に衝突する。この衝突で気液分離させる。気液分離後、冷媒は、連通口３０５ａ、３０５ｂを通って、出口管１３、１４の開口部１３ａ、１４ａに導かれる。但し、第２ガイド３５によって分けられるアキュムレータ内部空間２０内の上流空間２１と下流空間２２とは完全に仕切られていないが、第２ガイド３５の２つの斜面３５ａ、３５ｂと、円筒胴体１１ｂの内壁面４１１との間に形成された連通口３０５ａ、３０５ｂが最も流動抵抗が小さくい。このため冷媒は連通口３０５ａ、３０５ｂに流れやすい。また、第１ガイド４２はガイド取付けフランジ２９に溶接により固定される。
【００７４】
以上、実施の形態９に係るアキュムレータ１０を付設した冷媒圧縮機では、実施の形態１から８に準じる改善効果があり、アキュムレータの気液分離機能を保ちつつ圧力損失を低減して、圧縮機効率を改善することが可能である。
【００７５】
以上の実施の形態１〜９では、アキュムレータ内部の上流空間２１と下流空間２２とを連通する連通口を、曲り流れガイドの両端を切り落として形成した構成の冷媒圧縮機について説明した。しかし、アキュムレータ密閉容器１１の内壁近傍に連通口を有するアキュムレータであれば、連通口の形状に係らず同様の効果が得られる。例えば、曲り流れガイドの切り落し形状を曲線にした場合や、曲り流れガイドの表面に設けた穴を連通口とした場合などであっても同様の効果が得られる。
【００７６】
以上の実施の形態１〜９のアキュムレータにより得られる圧縮機効率改善効果は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いる冷媒種によって異なる。圧縮機で動作する圧力と密度が小さい冷媒ほど、アキュムレータ吸入時に発生する圧力損失による動力損失が圧縮機入力に占める割合が大きいので圧縮機効率改善効果が大きい。冷熱空調機器の世界市場で現状用いられるフロン冷媒（Ｒ４１０Ａ、Ｒ２２）に比べて、ＨＣ冷媒（イソブタン、プロパン、プロピレン）や、ＨＦＯ１２３４ｙｆなどの低ＧＷＰ冷媒は、低圧・低密度で動作する。このため、以上の実施の形態のアキュムレータによって、とくに大きな圧縮機効率改善効果が得られる。
【００７７】
以上の実施の形態１〜９では、回転ピストン式のロータリ圧縮機を想定した冷媒圧縮機で説明した。しかしこれに限定するものではなく、その他ロータリ圧縮機であるスイングピストン式やスライディングベーン式や、ロータリ式以外の圧縮機方式であるレシプロ式やスクロール式などの場合にも適用できる。吸入側に以上の実施の形態１〜９のアキュムレータを付設する場合は、回転ピストン式のロータリ圧縮機と同様の圧縮機効率改善する効果が得られる。
【００７８】
以上の実施の形態１〜９では、高圧容器内の圧力が高段圧縮部内の圧力に等しい高圧シェル型の単段圧縮機について説明した。中間圧シェル形式の場合は、アキュムレータの用途は高圧シェル形式と全く同様であり、実施の形態１〜９と同様の圧縮機効率改善効果が得られる。さらに、低圧シェル形式の冷媒圧縮機であっても、以上の実施の形態のアキュムレータを冷媒圧縮機の吸入側に付設した場合には、同様の効果が得られる。
【００７９】
冷媒が流入する軸方向に対して傾いた２つの斜面と２つの斜面が交わる稜線で構成し、凸部が上流側を向いた山型形状の二又式曲り流れガイド（第２ガイド）は、単段二気筒圧縮機で出口管２本の開口部をアキュムレータ内部空間２０内に配置する場合に用いるのが最適であり、圧力損失を低減し圧縮機効率を改善する効果が大きい。これ以外にも出口管１本の開口部しか必要ない場合にも有効である。例えば、実施の形態８の単気筒（１個の圧縮シリンダを備える）圧縮機の場合や、二段（二個の圧縮シリンダを直列に備える）圧縮機で低段吸入側に付設する場合や高段吸入側に付設する場合にも、前記第２ガイドは有効である。すなわち実施の形態１〜９に示した山型形状の二又式曲り流れガイド（第２ガイド）は、気液分離機能、圧力損失低減、加工性しやすさの観点から優れている。実施の形態１〜９に示した第２ガイドは、単気筒圧縮機、二段圧縮機に用いた場合にも、実施の形態１〜９に準じる効果が得られる。
【００８０】
実施の形態１〜９の曲り流れガイドを構成する２つの斜面の形状は、
（１）傾斜角度が緩やかに大きくなる（下方側に凸の曲面）もの（図４参照）、
（２）傾斜角αが一定のもの、
（３）傾斜角度が緩やかに小さくなる（上方側に凸の曲面）ものがある。
実施の形態１〜９に示すアキュムレータでは、（１）、（２）について説明したが、（３）の場合も、（１）、（２）に劣るものの、これに準ずる圧縮機効率改善効果が得られる。また、２つの斜面が交差して形成する稜線の凸部形状は、実施の形態１〜９の図では鋭く尖っているように描かれているが、実際の先端は丸みを帯びる場合がある。曲げ加工で生じる肉厚程度の丸みであれば、圧力損失への影響は小さく、実施の形態１〜９と同様の圧縮機効率改善効果が得られる。さらに、先端の丸みのＲが大きくなるにつれて圧力損失が増加し圧縮機効率改善効果が目減りする傾向を示す。
【００８１】
また、実施の形態１〜９に示すアキュムレータを、蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、気液分離（あるいは油分離）効率改善と液貯蔵の用途で、冷媒圧縮機の吸入側以外の箇所で用いてもよい。この場合には、圧力損失低減による圧縮機効率改善効果は小さくなるものの、圧力損失低減による圧縮機効率改善効果の効果が得られる。
【００８２】
以上の実施の形態１〜９では、ディフューザ形流路として、ラッパ形状の円錐ディフーザ形流路を用いて説明した。非特許文献１のｐ５８からｐ６７には、一般的な管路型ディフューザにについて列挙される。円錐ディフューザ（直線壁以外のラッパ形、鐘型を含む）以外に、角錐ディフューザ、二次元ディフューザ、環状ディフューザ（非特許文献１のｐ１０７に詳細参照）、翼付きディフューザ、チャンネル型ディフューザ、パイプディフューザ、タンデム型ディフューザ、翼なしディフューザなどの異なる形状のディフューザ流路が開示されている。本実施の形態では入口管１２から流入方向に真直ぐ広がるディフューザ形流路であれば、異なる形状であっても、実施の形態１〜９に準じる効果が得られる。
【００８３】
以上の実施の形態１〜９では、ディフューザ形流路として、入口も出口も円形状の円錐ディフーザ形流路を用いて説明した。非特許文献１のｐ６１、ｐ１４７には、円形状の入口から楕円形状の出口に変わるディフューザ形流路や、扁平な長方形の入口から楕円の出口に変わるディフューザ形流路が示されている。以上の実施の形態では、入口管１２から流入方向に真直ぐ広がるディフューザ形流路であれば、ディフューザ流路断面形状が途中で変わる場合にも、円錐ディフーザ形流路を用いた実施の形態１〜９に準じる効果が得られる。とくに、ディフューザ形流路を形成する第１ガイドを、入口管と同じ円断面の入口から、曲り流れガイド（第２ガイド）の２つの斜面と平行になるように緩やかに変化するような曲面で設計すると、実施の形態１〜９と同等以上に、圧力損失を低減し、圧縮機効率を改善する効果が得ることが可能である。
【００８４】
実施の形態１０．
図１３は、実施の形態１０の蒸気圧縮式冷凍サイクル７０（蒸気圧縮式冷凍サイクル装置）の構成図である。蒸気圧縮式冷凍サイクル７０は、圧縮機７１と、圧縮機７１に付設された実施の形態１〜９のいずれかのアキュムレータ１０と、放熱器７２と、膨張機構７３と、蒸発器７４とを備えている。蒸気圧縮式冷凍サイクル７０にアキュムレータ１０を用いることで、蒸気圧縮式冷凍サイクル７０の効率を向上することができる。
【００８５】
以上の実施の形態１〜１０では、装置としてのアキュムレータ１０を説明したが、アキュムレータ１０の機能を気液分離方法（あるいは油分離器方法）として把握することも可能である。すなわちアキュムレータ１０の機能を、
流入する二相冷媒の流入方向に対して上流空間と、下流空間とに仕切られた内部空間を有する密閉容器の上流空間に、二相冷媒を流入し、
前記上流空間に流入された前記二相冷媒を、前記密閉容器の内壁の方向に進む第１の流れと、前記二相冷媒の流入方向に対して前記第１の流れと略対称の方向に進む第２の流れとの２つの流れに分配し、
前記第１の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第１の連通口を通過させ、前記第２の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第２の連通口を通過させる気液分離方法として把握することも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１  二気筒圧縮機、２  圧縮機密閉容器、３  第１圧縮シリンダ、４  第２圧縮シリンダ、５  単気筒圧縮機、６  圧縮シリンダ、１０  アキュムレータ、１１  アキュムレータ密閉容器、１１ａ  上部鏡板、１１ｂ  円筒胴体、１１ｃ  下部鏡板、１３  第１出口管、１４  第２出口管、１６  出口管、２０  アキュムレータ内部空間、２１  上流空間、２２  下流空間、３０−１，３０−２，３０−３，３０−４，３０−５，３０−８，３０−９  曲り流路、３１，３２，３３，３４，３５  曲り流れガイド（第２ガイド）、３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ，３０３ａ，３０３ｂ，３０４ａ，３０４ｂ，３０５ａ，３０５ｂ  連通口、４０−２，４０−３，４０−４，４０−５，４０−９  ディフューザ形流路、４１，４２  入口管流れガイド（第１ガイド）、５１ａ，５１ｂ，５４ａ，５４ｂ  範囲、５２，５３，５５，５９  線、５６，５７，６１  角、７０  蒸気圧縮式冷凍サイクル、７１  圧縮機、７２  放熱器、７３  膨張機構、７４  蒸発器、８１  第３ガイド、８２  第４ガイド、３１１，３１２，３１５  稜線、３２１，３２２  凸部、３３５ｃ  流入方向、４１１  内壁。
【図１】
2012026004.tif 000003
【図２】
2012026004.tif 000004
【図３】
2012026004.tif 000005
【図４】
2012026004.tif 000006
【図５】
2012026004.tif 000007
【図６】
2012026004.tif 000008
【図７】
2012026004.tif 000009
【図８】
2012026004.tif 000010
【図９】
2012026004.tif 000011
【図１０】
2012026004.tif 000012
【図１１】
2012026004.tif 000013
【図１２】
2012026004.tif 000014
【図１３】
2012026004.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒圧縮機に付設するアキュムレータであって、
内部空間を有する筒状の密閉容器と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間に冷媒を流入する入口管と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間の冷媒を吸い込む出口管と、
前記密閉容器の前記内部空間を前記入口管の前記開口側の上流空間と、前記出口管の前記開口側の下流空間とに仕切ると共に、第１の斜面と第２の斜面とを有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面とは交差することによって交差部分である稜線を含む凸部を形成し、前記凸部側が前記入口管の前記開口の方向を向く山型形状であり、前記入口管から流入する冷媒の流れを２分配する山型流れガイドと
を備え、
前記上流空間と前記下流空間とを連通する連通口が、
前記凸部から前記第１の斜面を下った前記第１の斜面の端部と、前記凸部から前記第２の斜面を下った前記第２の斜面の端部との位置に、形成されたことを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記アキュムレータは、さらに、
前記入口管の前記開口から流入される冷媒の流入方向に対して前記山型流れガイドよりも上流の位置で前記密閉容器の前記内部空間に配置され、前記入口管の前記開口付近の位置から前記山型流れガイドの前記凸部側の方向に向かうに従って流路断面が次第に広がるディフューザ形の流路をなす入口管流れガイドを備えたことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項３】
前記山型流れガイドは、
前記入口管の前記開口側から前記凸部側を見た場合に、前記出口管の前記開口を覆うこと特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項４】
前記山型流れガイドは、
前記稜線を含み、かつ、前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向に広がる面に対して、略対称な形状であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項５】
前記山型流れガイドの前記第１の斜面と前記第２の斜面とは、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向に対する傾斜角度が、前記稜線から下るにつれて次第に大きくなることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項６】
前記山型流れガイドの前記第１の斜面と前記第２の斜面とは、
平坦であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項７】
前記出口管は、
２本接続され、かつ、前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向から見た場合にそれぞれの前記出口管の前記開口が並んで位置し、
前記山型流れガイドは、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向から前記凸部側を見た場合、前記出口管の前記開口が並ぶ一方の方向を基準とした場合の前記稜線の一方の方向の角度γが、略９０度と鋭角とのいずれかの角度であることを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項８】
前記アキュムレータは、さらに、
前記出口管の前記開口の位置に設置されることにより、前記連通口を通過した前記冷媒の流れを前記出口管の前記開口に導く出口管流れガイドを備えたことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項９】
前記アキュムレータは、さらに、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向において前記山型流れガイドと前記出口管流れガイドとの間に設置され、前記連通口を通過した冷媒の流れを前記出口管の前記開口に導く仕切り流れガイドを備えたことを特徴とする請求項８記載のアキュムレータ。
【請求項１０】
前記入口管は、
前記密閉容器の前記筒状の上部に接続され、前記筒状の上部から下部に向けて冷媒を前記開口から流入し、
前記入口管流れガイドは、
前記密閉容器の前記上部を構成する部材が、前記ディフューザ形の流路に形成されることによって実現されることを特徴とする請求項２記載のアキュムレータ。
【請求項１１】
前記ディフューザ形の流路は、
前記入口管の前記開口から流入する冷媒の流入方向の直線を回転軸とする回転体形状であることを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項１２】
前記ディフューザ形の流路の流路断面外周が広がる角度は、
前記ディフューザ形の流路を開始する前記入口管付近で０度以上４０度以下の範囲である請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項１３】
前記山型流れガイドは、前記第１の斜面と、前記第２の斜面と、前記凸部とを、１枚の板を山折して形成したことを特徴とする請求項１記載のアキュムレータ。
【請求項１４】
冷媒圧縮機と、前記冷媒圧縮機に付設されたアキュムレータと、放熱器と、膨張機構と、蒸発器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクル装置において、
前記アキュムレータは、
内部空間を有する筒状の密閉容器と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間に冷媒を流入する入口管と、
前記密閉容器に接続し、端部の開口から前記密閉容器の前記内部空間の冷媒を吸い込む出口管と、
前記密閉容器の前記内部空間を前記入口管の前記開口側の上流空間と、前記出口管の前記開口側の下流空間とに仕切ると共に、第１の斜面と第２の斜面とを有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面とは交差することによって交差部分である稜線を含む凸部を形成し、前記凸部側が前記入口管の前記開口の方向を向く山型形状であり、前記入口管から流入する冷媒の流れを２分配する山型流れガイドと
を備え、
前記アキュムレータは、更に、
前記上流空間と前記下流空間とを連通する連通口が、
前記凸部から前記第１の斜面を下った前記第１の斜面の端部と、前記凸部から前記第２の斜面を下った前記第２の斜面の端部との位置に、形成されたことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル装置。
【請求項１５】
気液二相の二相冷媒を、気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離方法において、
流入する前記二相冷媒の流入方向に対して上流空間と、下流空間とに仕切られた内部空間を有する密閉容器の前記上流空間に、前記二相冷媒を流入し、
前記上流空間に流入された前記二相冷媒を、前記密閉容器の内壁の方向に進む第１の流れと、前記二相冷媒の流入方向に対して前記第１の流れと略対称の方向に進む第２の流れとの２つの流れに２分配し、
前記第１の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第１の連通口を通過させ、前記第２の流れを前記内壁に衝突させつつ衝突箇所の近傍に形成された前記下流空間に通じる第２の連通口を通過させる
ことを特徴とする気液分離方法。
【国際調査報告】
2012026004.tif 000016
2012026004.tif 000017
2012026004.tif 000018
2012026004.tif 000019